JP5144423B2 - ヘミング加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、金属板などのワークを折曲加工するヘミング加工装置に関する。

図１４は、従来のプレスタイプのヘミング加工装置の動作を示し、（ａ）は初動時、（ｂ）は予備曲げパンチによる加工時、（ｃ）は本曲げパンチによる加工時を示すそれぞれの側面図である。図１４に示すように、従来のヘミング加工装置５０は、基台５１上に固設したヘミングダイ５２と、前記基台５１上のヘミングダイ５２に対峙して立設させたリンク支持機構を有するリンク支持ブロック５３と、リンク支持ブロック５３に本曲げリンク５４および中間リンク５５を支持部５４ａ，５５ａによって回動自在に軸支すると共に、本曲げパンチ５７を上下移動可能に支持している。

本曲げパンチ５７の上部には加圧装置６２の駆動力を受ける駆動力受け部５８が設けられている。リンク支持ブロック５３の側面には、くの字状のカム溝穴が形成されている。このくの字状のカム溝穴は、正確には上から斜めのカム溝穴５３ａ、垂直のカム溝穴５３ｂ、逆斜めのカム溝穴５３ｃの３つが連続して形成されている。
予備曲げリンク５６も中間リンク５５と同様に、予備曲げリンク５６のワークＷ側の先端には、長穴が設けられ、リンク支持ブロック５３の側面に、前記した形状と同様に、くの字状のカム溝穴が形成されている。これにより、予備曲げリンク５６は、中間リンク５５に平行な関係により、予備曲げパンチ５９の姿勢を維持しながら、予備曲げパンチ５９をカム溝穴５３ａに沿ってワークＷに向って降下、接近し、さらに、カム溝穴５３ｂに沿って垂直に降下して予備ヘム加工を施し、予備曲げパンチ５９をカム溝穴５３ｃに沿って退避させる。

図１４（ａ）に示すように、本曲げパンチ５７は、最上端に設けられたコイルバネ６３，６３にて付勢され、支持されている。
図１４（ｂ）に示すように、加圧装置６２が下降しはじめると、本曲げパンチ５７は、本曲げリンク５４と中間リンク５５によって同姿勢を維持しながらワークに向って下降する。また、予備曲げパンチ５９は、中間リンク５５と予備曲げリンク５６と連結リンク６５によって、下方に移動し、予備曲げパンチ５９をカム溝穴５３ａに沿ってワークに向って降下、接近させ、カム溝穴５３ｂに沿って垂直に降下して予備ヘム加工を施し、予備曲げパンチ５９をカム溝穴５３ｃに沿って退避させる。
その後、図１４（ｃ）に示すように、本曲げパンチ５７によって、予備曲げされたワークは、ヘム加工される。
特開２００４−２４３３３２公報（段落００２２〜００２６、図１、図２）

しかしながら、図１４に示すように、従来のヘミング加工装置５０は、基台５１上に固設したヘミングダイ５２と、立設させたリンク支持機構を有するリンク支持ブロック５３を基台５１上のヘミングダイ５２に対向して構成していたため、大型化し、フロアスペースを広く必要とするという問題があった。また、予備曲げパンチ５９の移動は、カム溝穴５３ａを摺動するピン５５ｐを介して行われるため、パンチの加工速度を上げることができないという問題があった。さらに、リンク機構の構成部品が多く、その動作が複雑なことから、信頼性に問題があり、騒音も大きく、加工精度もばらつきがあるという問題があった。

そこで、本発明は、前記問題点に鑑み創案されたものであり、ヘミング加工の加工精度を高め、かつ、加工速度を上げて生産性を高めるとともに、構成部品を減らして信頼性を高め、しかも、静寂でフロアスペースが狭く、コンパクトで安価なヘミング加工装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決した請求項１に記載されたヘミング加工装置（１０）の発明は、基台（１）の上部に固設されたアンビル（３）と、前記アンビル（３）に載置されたワーク（Ｗ）にヘミング加工を施す主ヘムパンチ（５ａ）および予備曲げパンチ（５ｂ）と、前記アンビル（３）に対向して設けられ、前記主ヘムパンチ（５ａ）および予備曲げパンチ（５ｂ）が一体に、または、前記主ヘムパンチ（５ａ）および予備曲げパンチ（５ｂ）が上下に離間して一体として移動するように固定されたヘム保持部材（５）と、を有するヘミング加工装置（１０）であって、前記基台（１）に直線移動ガイド（６）を介して上下方向へ移動自在に配設された往復移動部材（７）と、前記往復移動部材（７）を往復移動させる往復駆動装置（４）と、前記往復移動部材（７）の上部に軸支され、前記往復移動部材（７）の上部と前記ヘム保持部材（５）の下部とを連結する第２ピン（４ｇ）と、前記往復移動部材（７）に設けられ、前記ヘム保持部材（５）を前記第２ピン（４ｅ）の回りに傾動自在に駆動する傾動駆動装置（Ｇ）と、を備え、予備曲げ工程の後、前記傾動駆動装置（Ｇ）により前記主ヘムパンチ（５ａ）および前記予備曲げパンチ（５ｂ）を前記アンビル（３）から退避させた状態で、前記往復駆動装置（４）により、前記往復移動部材（７）に連結された前記ヘム保持部材（５）を上下方向に移動させて、前記予備曲げパンチ（５ｂ）から前記主ヘムパンチ（５ａ）に交替させる工程を実行すること、を特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたヘミング加工装置（１０）であって、前記傾動駆動装置（Ｇ）は、前記往復移動部材（７）に設けられた傾動モータ（８）と、前記傾動モータ（８）の出力軸に接続された傾動アーム（８ｅ）と、前記傾動アーム（８ｅ）と前記ヘム保持部材（５）とを連結した連結部材（８ｆ）と、を備えたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載されたヘミング加工装置（１０）であって、前記往復駆動装置（４）は、クランク軸モータ（１８）と、前記クランク軸モータ（１８）の出力軸に連結された一直線のクランク軸（４ａ）と、前記クランク軸（４ａ）に一端部が固定された左クランク腕（４ｃ）および右クランク腕（４ｃ’）と、前記左クランク腕（４ｃ）および前記右クランク腕（４ｃ’）の他端部に嵌合され、両端支持されたクランクピン（４ｆ）と、前記クランクピン（４ｆ）に一端部が回動自在に支持され、他端部が前記往復移動部材（７）の第１ピン（４ｅ）に連結され、側面視で略Ｃ字形状の連結アーム（４ｄ）と、を備えたクランク装置であることを特徴とする。

請求項１に係るヘミング加工装置の発明によれば、往復移動部材にヘム保持部材を傾動させる傾動駆動装置が設けられ、往復移動部材を介してヘム保持部材を、上下方向へ移動させる往復駆動装置を備えたことにより、ヘム保持部材をスムーズに上下移動させるとともに、スムーズに傾動させて退避と加工をさせることができる。また、ヘム保持部材に設けられた予備曲げパンチおよび主ヘムパンチは、瞬時に加工位置と退避位置との位置変換ができるため、予備曲げパンチおよび主ヘムパンチによるヘミング加工の加工精度を高め、かつ、加工速度を上げて生産性を高めることができる。また、構成部品を減らして信頼性を高め、しかも、静寂なヘミング加工装置の提供ができる。さらに、従来のヘミング加工装置よりもフロアスペースが狭い、コンパクトなヘミング加工装置の提供ができる。

請求項２に係る発明によれば、傾動駆動装置は往復移動部材の上方にヘム保持部材を傾動する傾動モータと、傾動アームと、連結部材を設けたことにより、ヘム保持部材の予備曲げパンチおよび主ヘムパンチを、加工位置と退避位置に瞬時に移動させることができる。このため、パンチ加工速度および生産速度が速くなり、加工時間を短縮することができる。

請求項３に係る発明によれば、往復駆動装置は、クランク機構のクランク装置としたことにより、クランク軸の回動を往復運動への変換することができるため、容易に往復移動部材と、往復移動部材に接続されたム保持プレートを上下方向へ移動できる。また、クランク軸の形状は、曲軸ではない一直線の軸にし、連結アームの形状を略Ｃ字形状にすることにより、クランク軸の回動角が１８０度以内であればクランク軸との干渉が回避できるため、往復移動部材とヘム保持部材の上下移動には支障はなく、安価なクランク装置を使用したコンパクトなヘミング加工装置を提供することができる。

以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明のヘミング加工装置の正面図、図２は左側面図、図３は右側面図である。
なお、図中に小さく記載したa〜ｅの意味は、クランク軸の中心線ａ、第１ピンの中心線ｂ、連結部材の中心線ｃ、第１ピンの中心線ｄ、傾動シャフトの中心線ｅを示す。
図１、図３に示すように、ヘミング加工装置１０は、基台１の正面にプレート２を介して設けられており、下段に往復駆動装置４、中段に往復移動部材７と傾動駆動装置Ｇ、上段にヘム保持部材５が配置されている。
図２に示すように、ヘミング加工装置１０は、基台１の上部に固設された金床のアンビル３と、アンビル３に対向して設けられ、主ヘムパンチ５ａおよび予備曲げパンチ５ｂが上下に離間して設けられたヘム保持部材５と、ヘム保持部材５の下部に第２ピン４ｇを設け、ヘム保持部材５を傾動させる傾動駆動装置Ｇと、ヘム保持部材５を、往復移動部材７を介して上下方向へ移動させるクランク装置４を構えている。

図４は図２に示すＡ−Ａ線の断面図、図５は図３に示すＢ−Ｂ線の断面図、図６は図１に示すＣ−Ｃ線の断面図、図７は待機位置、または、段取り位置を示す左側面図である。
ここで、図１〜図７を使用して、本発明のヘミング加工装置１０の主要機構の主要ユニット、主要パーツである前記した基台１、アンビル３、ヘム保持部材５、往復移動部材７、傾動駆動装置Ｇ、往復駆動装置４等の構成について、順追って詳細に説明する。

＜基台の構成＞
図１、図２に示すように、基台１は、箱形形状の鋳物（ＦＣ２５０）で成形されている。基台１は、鋳物のほかに木型が不要になる鋼板溶接構造としてもよい。箱形形状の中にはリブが配置されて剛性を高めており、質量は１ton以上有する。

＜アンビルの構成＞
図２に示すように、アンビル３は、ヘミング加工の金床であり、基台１の最上部の上面にボルトによって固設されている。アンビル３は、熱処理によりＨＲｃ５０以上の硬度を有している。
アンビル３の横幅は、例えば、１．１ｍであり、ワークの形状に合わせた形状に形成されている。また、ロット番号の変更やメンテナンスの際には、アンビル３が交換される。

＜ヘム保持部材の構成＞
図２に示すように、ヘム保持部材５は、ヘム保持プレート５ｅと傾動ベース５ｃとから構成されている。
ヘム保持プレート５ｅは、側面視でクランク状であり、図１に示す正面図では矩形の板状になっており、３箇所の大きなリブで補強されている。
図２に示すように、ヘム保持プレート５ｅの背面（アンビル側）には主ヘムパンチ５ａと予備曲げパンチ５ｂが上下位置で平行に離間して設けられている。また、図示しないが、主ヘムパンチ５ａと予備曲げパンチ５ｂを一体にして１本にしたヘムパンチとしてもよい。この一体形のヘムパンチでは、傾斜面を予備曲げパンチ５ｂ、下部面を主ヘムパンチ５ａとして使い分けることで１本にすることができるが、このようにしても構わない。
ヘム保持プレート５ｅは、傾動自在の傾動ベース５ｃの上面にボルトによって一体に固定されている。
傾動ベース５ｃは、傾動ベース５ｃの下部に延設した延設部と、往復移動部材７の上部の傾動支点となる第２ピン４ｇに係合しており、また、前端部には連結部材８ｆと連結するための第４ピン５ｄを有している。
図７に示すように、ヘム保持部材５は、傾動モータ８の駆動により、後記する減速装置を介在して第２ピン４ｇを支点に約１０度、右（手前方向）へ傾動させてアンビル３との干渉を回避する。さらに、ヘム保持部材５は、傾動した状態で、クランク装置４のクランク機構の働きにより往復移動部材７を上下方向に移動させ、ヘム保持部材５を上下方向に移動させる。なお、ヘミング加工を施す場合は、傾動角は０度となり直立姿勢になる。

＜往復移動部材の構成＞
図７に示すように、基台１と往復移動部材７との間にはプレート２が配設されており、このプレート２には直線移動ガイド６が配設されている。つまり、基台１の正面のプレート２の上部には、２個ずつの直動ナット６ａ，６ａが左右に固定され、この直動ナット６ａ，６ａには直線移動ガイド（以下、単に直動ガイドという）６がそれぞれ摺動自在に嵌合され、上下方向に設けられている。そして、それぞれの直動ガイド６，６は、往復移動部材７と補助部材７ｂ（図１参照）の背面（基台側）に固定されている。
また、図６に示すように、往復移動部材７と補助部材７ｂ（図１参照）は、角パイプ状の連結部材７ｃによって連結されて一体になっている。また、この連結部材７ｃには、傾動モータ８の出力軸に連結された傾動シャフト８ｄを支持するシャフトホルダ７ｅが連結部材７ｃにボルトによって一体に固定されている。さらに、この傾動シャフト８ｄは、傾動アーム８ｅを回動自在に支持している。
往復移動部材７の下部には第１ピン４ｅが軸支されている。また、この第１ピン４ｅによってクランク装置４（図２参照）の連結アーム４ｄが連結され、クランク装置４のクランク機構によって、左クランク腕４ｃおよび右クランク腕４ｃ’の回動によって連結アーム４ｄが上下動すると、往復移動部材７が上下方向へ往復動する。
さらに、往復移動部材７の上部には第２ピン４ｇが軸支され、往復移動部材７の上部とヘム保持部材５の下部とが連結されている。
また、往復移動部材７に設けられた傾動駆動装置Ｇは、ヘム保持部材５を第２ピン４ｅの回りに傾動自在に駆動する。

＜傾動駆動装置の構成＞
傾動駆動装置Ｇは、図２に示すように、往復移動部材７に設けられた傾動モータ８と、傾動モータ８の出力軸に接続された傾動アーム８ｅと、傾動アーム８ｅとヘム保持部材５の傾動ベース５ｃとを連結した連結部材８ｆとから構成されている。
＜傾動駆動装置のリンク機構＞
これは、傾動モータ８と、傾動アーム８ｅと、連結部材８ｆと、傾動ベース５ｃとからなる四節回転機構を形成するリンク機構であり、傾動モータ８の正転、逆転により、傾動ベース５ｃおよびヘム保持プレート５ｅのヘム保持部材５が傾動する。
＜傾動モータの構成＞
傾動モータ８は、図５に示すように、減速装置８ｂ付のサーボモータ８ａである。減速装置８ｂの減速比は例えば、１／１６０が好適である。減速装置８ｂの出力軸はアダプタ８ｃを介して傾動シャフト８ｄに接続されている。また、図６に示すように、この傾動シャフト８ｄは、連結部材７ｃに支持されたシャフトホルダ７ｅに回動自在に支持されている。

＜傾動アームの構成＞
傾動アーム８ｅは、図５に示すように、断面形状がＨ形になっており、左右のダブルで、図６に示すように、シャフト８ｄに支持されて傾動する。
図５に示すように、連結部材８ｆは、２本から構成され、一種のリンクである。この連結部材８ｆは長さ調節機能付きで、中央のボルトは右ねじと左ねじとからなり、一方向に回転させると伸張、その反対方向に回転させると短縮する。そして、ゆるみ止めのナットで固定する。連結部材８ｆの下端部は第３ピン８ｇにより傾動アーム８ｅと連結し、上端部は第４ピン５ｄにより傾動ベース５ｃと連結している。
したがって、傾動駆動装置Ｇが駆動すると、図７に示すように、ヘム保持部材５の第２ピン４ｇを支点にしてヘム保持部材５を、例えば、約１０度手前に傾動させて、アンビル３との干渉を回避する。また、段取り替えやメンテナンスの際は、ヘム保持部材５を約５０度まで手前に傾動させることができる。
このように、往復移動部材７の上部にヘム保持部材５が傾動する支点の第２ピン４ｇを設け、往復移動部材７の下部にクランク装置４と連結する第１ピン４ｅを設けたことにより、アンビル３と、主ヘムパンチ５ａおよび予備曲げパンチ５ｂとの離間、接近が容易にできる。

＜往復駆動装置の構成＞
図４に示すように、往復駆動装置のクランク装置４は、クランク軸モータ１８の出力軸に連結された一直線のクランク軸４ａと、このクランク軸４ａに一端部である上端部が固定された左クランク腕４ｃおよび右クランク腕４ｃ’と、左クランク腕４ｃおよび右クランク腕４ｃ’の他端部である下端部が両端支持されたクランクピン４ｆと、クランクピン４ｆに回動自在に支持された連結アーム４ｄ（および往復移動部材７）とから主に構成されている。
＜クランク機構＞
一般に、ピストンの往復運動を回転運動に変換するピストン・クランク機構が知られているが、これらは、クランク（曲）軸と、クランクアームと、クランクピンと、連接棒（およびピストン）から構成されている。本願発明のクランク装置４は、この反対に、回転運動を往復運動に変換するクランク装置であり、クランク（曲）軸の形状が全く異なり、単なる一直線の軸（シャフト）で構成されている。また、ピストン・クランク機構の直線状の連接棒が、ここでは略Ｃ字状の連結アーム４ｄであり、さらに、ピストンは往復移動部材７に相当する構成である。しかしながら、クランク軸が連続回転し、ピストンも連続の往復運動を行うものとは大きく異なり、ここではクランク軸が半回転の正転と逆転を繰り返すため、連続回転が不要になっている。
そこで、クランク装置４を構成する主要部品の、クランク軸モータ、クランク軸、左クランク腕および右クランク腕、連結アーム、左ホルダおよび右ホルダ、プレート等の構成について順追って詳細に説明する。

＜クランク軸モータの構成＞
クランク軸モータ１８は、クランク装置４の正面の左側に配置され、ブラケット１８ｃに固定されている。クランク軸モータ１８は、減速装置１８ｂ付のサーボモータ１８ａである。減速装置１８ｂの減速比は例えば、１／１６０が好適である。

＜クランク軸の構成＞
図４に示すように、クランク軸４ａは、クランク軸モータ１８の出力軸に連結継手１８ｄを介して一体に連結されている。クランク軸４ａは、左ホルダ４ｂと右ホルダ４ｂ’によって支持されている。クランク軸４ａは、一本のシャフトで構成されている。したがって、クランク軸４ａは半回転（１８０度）以上すると連結アーム４ｄとクランク軸４ａとが干渉するため、クランク軸４ａは０〜１８０度の範囲内で正転と逆転を繰り返して回動することになる。クランク軸４ａの０〜１８０度以内の回動運動であれば、クランク機構による回転運動を往復運動へ変換することに何ら問題はないため、往復移動部材５の上下には全く支障はない。クランク軸４ａの曲軸を一本のシャフトにしたことにより、クランク装置４の大幅な原価低減ができる。

＜左クランク腕および右クランク腕の構成＞
図４に示す左クランク腕４ｃおよび右クランク腕４ｃ’は、図３に示すように、側面視で小判形状をしており、上端部（一端部）が一本のクランク軸４ａに嵌合され、図４に示すように、固定手段１１のキー１１ａにより固定されている。また、左クランク腕４ｃおよび右クランク腕４ｃ’の下端部（他端部）には、クランクピン４ｆが嵌合され、クランクピン４ｆは左クランク腕４ｃおよび右クランク腕４ｃ’によって両端支持されている。
なお、回動自在とするクランクピン４ｆ、第１ピン４ｅ、第２ピン４ｇには、それぞれに低摩擦部材のブッシュが装着されている。このブッシュはオイル含有のブッシュでもよいし、ボールブッシュ、その他のブッシュであって構わない。

＜連結アームの構成＞
図４に示すように、連結アーム４ｄは、下端部が前記クランクピン４ｆに回動自在に支持されている。連結アーム４ｄの上端部は、第１ピン４ｅに連結されている。
連結アーム４ｄの形状は、図６に示すように、クランク軸４ａが１８０度まで回動した時、側面視で略Ｃ字状をしてクランク軸４ａとの干渉を回避している。

＜左ホルダおよび右ホルダ＞
左ホルダ４ｂおよび右ホルダ４ｂ’は、クランク軸４ａを支持する支持部材であり、後記するプレート２に固定されている（図６参照）。図４に示すように、それぞれには回動自在とする低摩擦部材のブッシュが装着されている。

＜プレートの構成＞
図２に示すように、プレート２は、略四角形の板材のベースであり、部分組み付けの際、平置きにされたプレート２の上面にクランク装置４の装置が組み付けられる。さらに、往復移動部材７と傾動駆動装置Ｇが組み付けられる。部分組み付けが終了すると、平置きにされたプレート２の一端にワイヤが掛けられ、天井クレーン等によって直立姿勢に姿勢を変え、基台１に搬送されて基台１の正面にボルトによって固定される。したがって、詳細には、往復移動部材７はプレート２を介して基台１に、直線移動ガイドによって上下方向へ移動自在に配設されている。

ここで、本発明のヘミング加工装置１０の動作について説明する。
図７は待機位置を示す左側面の動作図、図８の（ａ）は第１工程、（ｂ）は第２工程、図９の（ａ）は第３工程、（ｂ）は第４工程、図１０の（ａ）は第５工程、（ｂ）は第６工程、図１１の（ａ）は第７工程、（ｂ）は第８工程、図１２の（ａ）は第９工程、（ｂ）は第１０工程を示す動作図である。また、図１３の（ａ）は予備曲げパンチによる加工を示す拡大図、図１３の（ｂ）は主ヘムパンチによる加工を示す拡大図である。
この第１工程から第１０工程は、説明の便宜上１０分割したものであり、実際は滑らかな連続動作によって、ヘミング加工が行われる。

図７に示すように、この待機位置は段取り位置でもあり、この状態でワークＷをアンビル３の上面にセットする。ヘム保持部材５のヘム保持プレート５ｅの背面に固定された主ヘムパンチ５ａと予備曲げパンチ５ｂは、アンビル３の上方に位置している。ヘム保持部材５は、約１０度の傾きが設けられ、アンビル３から離れた位置で待機している。
また、基台１の下面から傾動モータ８までの高さ位置は、Ｌ０（図８（ａ）、（ｂ）参照）になっている。
この待機位置は加工開始のスタート位置でもある。起動釦を押すと、動作が開始する。

第１工程は、図８の（ａ）に示すように、予備曲げパンチ５ｂの振込みを行う。つまり、傾動モータ８の回転により、減速された出力軸は傾動駆動装置Ｇと連結部材８ｆのリンク機構により、ヘム保持部材５の姿勢を約１０度引き起こし、直立になる。この時、ヘム保持部材５の傾動の中心は第２ピン４ｇとなる。傾動モータ８の高さ位置は、Ｌ０をキープする。

第２工程は、図８の（ｂ）に示すように、予備曲げパンチ５ｂの下降を行う。クランク軸モータ１８の回転による連結アーム４ｄの下降により、往復移動部材７がｌ_１だけ下降する。同様に、ヘム保持部材５が下降して予備曲げパンチ５ｂによりヘム加工の予備曲げを行う。傾動モータ８の高さ位置は、ｌ_１だけ低いＬ１になる。
図１３（ａ）に示すように、予備曲げパンチ５ｂは、ワークＷの直立のヘムを上からプレスして４５度に折り曲げたヘム加工をしている。

第３工程は、図９の（ａ）に示すように、予備曲げパンチ５ｂの上昇を行う。クランク軸モータ１８の回転によるクランク機構により、ヘム保持部材５をｌ１だけ上昇させ、元の位置にもどす。傾動モータ８の高さ位置は、Ｌ０をキープする。

第４工程は、図９の（ｂ）に示すように、本曲げパンチ５ａを退避させる。傾動モータ８の逆転により、減速された出力は傾動駆動装置Ｇのリンク機構により、ヘム保持部材５の姿勢を約１０度引き倒す。この時、ヘム保持部材５の傾斜中心は第２ピン４ｇである。傾動モータ８の高さ位置は、Ｌ０をキープする。

第５工程は、図１０の（ａ）に示すように、予備曲げパンチ５ｂから本曲げパンチ５ａに交替させるために、全体を下降させる。つまり、クランク軸モータ１８の回転によるクランク機構により、連結アーム４ｄが下降すると、往復移動部材７が下降し、ヘム保持部材５は下降する。傾動モータ８の高さ位置は、ｌ_２だけ低いＬ２になる。

第６工程は、図１０の（ｂ）に示すように、本曲げパンチ５ａの振込みを行う。つまり、傾動モータ８の回転により、減速された出力軸は傾動駆動装置Ｇのリンク機構により、ヘム保持部材５の姿勢を約１０度引き起こす。
傾動モータ８の高さ位置は、ｌ_２だけ低いＬ２をキープする。

第７工程は、図１１の（ａ）に示すように、本曲げパンチ５ａの下降し、本曲げを行う。クランク軸モータ１８の回転によるクランク機構により、連結アーム４ｄがさらに下降すると、往復移動部材７も下降し、ヘム保持部材５をさらにｌ_３だけ下降させて本曲げパンチ５ｂにより本曲げヘム加工を行う。図１３（ｂ）に示すように、主曲げパンチ５ａは、ワークＷの傾斜４５度のヘムをさらにプレスして平ら（９０度）に折り曲げたヘム加工をしているのが判る。傾動モータ８の高さ位置は、さらにｌ_３だけ低いＬ３になる。

第８工程は、図１１の（ｂ）に示すように、本曲げパンチ５ａをｌ３だけ上昇する。
クランク軸モータ１８の逆転によるクランク機構により、連結アーム４ｄが上昇すると、往復移動部材７が上昇し、ヘム保持部材５もｌ３だけ上昇する。
傾動モータ８の高さ位置は、Ｌ２にもどる。

第９工程は、図１２の（ａ）に示すように、本曲げパンチを退避させる。傾動モータ８の逆転と傾動駆動装置Ｇのリンク機構により、ヘム保持部材５の姿勢を約１０度引き倒し、アンビル３との干渉を回避する。この時、ヘム保持部材５の傾斜中心は第２ピン４ｇである。傾動モータ８の高さ位置は、Ｌ２をキープする。

第１０工程は、図１２の（ｂ）に示すように、全体を上昇させてスタート位置にもどる。つまり、クランク軸モータ１８の逆転によるクランク機構により、連結アーム４ｄが上降すると、往復移動部材７が上昇し、ヘム保持部材５も上昇して元の位置にもどる。
傾動モータ８の高さ位置は、Ｌ０にもどる。

このように、ヘミング加工装置１０は、クランク装置４（図４参照）のクランク機構による往復移動部材７とヘム保持部材５の上下往復運動と、ヘム保持部材５に設けた傾動モータ８（図５参照）と連結部材のリンクによる傾動駆動装置Ｇにより、ヘム保持部材５を第２ピン４ｇを支点にして傾動させ、このヘム保持部材５の上下運動と傾動運動とを交互に組み合わせることにより、アンビル３上面に載置したワークＷを、ヘム保持部材５に設けられた予備曲げパンチ５ｂと主ヘムパンチ５ａとを干渉することなく上下方向へ移動し、前後方向へ傾動して退避させ、予備曲げ加工と主曲げ加工とのヘミング加工を行うことができる。

また、図１４に示す従来のように、くの字状のカム溝穴にピンが通るような機構がないため、ヘミング加工の加工精度を高め、かつ、加工速度を上げて生産性を高めるとともに、構成部品を減らして信頼性を高め、しかも、静寂でフロアスペースが狭く、コンパクトで安価なヘミング加工装置を提供することができる。
なお、本実施形態においては、往復駆動装置をクランク装置で構成したが、これに限定されるものではなく、前記往復移動部材７を上下方向へ自在に移動可能な装置であればよく、例えば、流体圧シリンダ、ボールねじとモータの組み合わせ、またはリンク機構等の駆動装置を適用することができる。
また、副次的な効果として、従来は予備曲げパンチがフランジに対して斜めの４７度方向から入っていたため、パネルコーナー部ではフランジ直角方向の予備曲げができなかったので、その対策として、ストレート部とは別にコーナー専用パンチを設けていたが、本願発明の「ヘミング加工装置」により、フランジに対して上部からパンチを入れることから、上から進入することでコーナー部をストレート部の延長として1つのパンチで曲げることができるため、コーナー専用パンチが廃止できる。

本発明は、その技術思想の範囲内で種々の改造、変更が可能である。例えば、ヘム保持部材５の傾動角は１０度としたが、この傾斜角はこれ以外の角度にしても構わない。また、メンテナンスの際の傾動角は、５０度まで傾けることができるが、この傾斜角はこれ以外の角度に設定しても構わない。また、プレート２は、部分組立て（部組みともいう）が容易にできるため設けたが、基台１を横転させて水平面を設け、往復移動部材７、傾動駆動装置Ｇ、往復駆動装置４等を組み付けてから、天井クレーン等によって基台１を直立させることにより、プレート２を不要にしても構わない。

本発明のヘミング加工装置の正面図である。 本発明のヘミング加工装置の左側面図である。 本発明のヘミング加工装置の右側面図である。 図２に示すＡ−Ａ線の断面図である。 図３に示すＢ−Ｂ線の断面図である。 図１に示すＣ−Ｃ線の断面図である。 待機位置、または、段取り位置を示す左側面図の動作図である。 （ａ）は第１工程、（ｂ）は第２工程を示す動作図である。 （ａ）は第３工程、（ｂ）は第４工程を示す動作図である。 （ａ）は第５工程、（ｂ）は第６工程を示す動作図である。 （ａ）は第７工程、（ｂ）は第８工程を示す動作図である。 （ａ）は第９工程、（ｂ）は第１０工程を示す動作図である。 （ａ）は予備曲げパンチによる加工の拡大図、（ｂ）は主ヘムパンチによる加工の拡大図である。 従来のプレスタイプのヘミング加工装置の動作を示し、（ａ）は初動時、（ｂ）は予備曲げパンチによる加工時、（ｃ）は本曲げパンチによる加工時を示すそれぞれの側面図である。

符号の説明

１ 基台
２ プレート
３ アンビル
４ 往復駆動装置（クランク装置）
４ａ クランク軸
４ｂ 左ホルダ
４ｂ’ 右ホルダ
４ｃ 左クランク腕
４ｃ’ 右クランク腕
４ｄ 連結アーム
４ｅ 第１ピン
４ｆ クランクピン
４ｇ 第２ピン
４ｈ クランクベース
４ｍ モータケース
５ ヘム保持部材
５ａ 主ヘムパンチ
５ｂ 予備曲げパンチ
５ｃ 傾動ベース
５ｄ 第４ピン
５ｅ ヘム保持プレート
６ 直線移動ガイド（直動ガイド）
６ａ 直動ナット
７ 往復移動部材
７ａ 突出部
７ｂ 補助部材
７ｃ 連結部材
７ｄ シャフト
７ｅ シャフトホルダ
８ 傾動モータ
８ａ サーボモータ
８ｂ 減速装置
８ｃ アダプタ
８ｄ 傾動シャフト
８ｅ 傾動アーム
８ｆ 連結部材（リンク）
８ｇ 第３ピン
１０ ヘミング加工装置
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 固定手段（キー）
１８ クランク軸モータ
１８ａ サーボモータ
１８ｂ 減速装置
１８ｃ ブラケット
１８ｄ 連結継手
ａ クランク軸の中心線
ｂ 第１ピンの中心線
ｃ 連結部材の中心線
ｄ 第１ピンの中心線
ｅ 傾動シャフトの中心線
Ｇ 傾動駆動装置

Claims (3)

1. 基台（１）の上部に固設されたアンビル（３）と、前記アンビル（３）に載置されたワーク（Ｗ）にヘミング加工を施す主ヘムパンチ（５ａ）および予備曲げパンチ（５ｂ）と、前記アンビル（３）に対向して設けられ、前記主ヘムパンチ（５ａ）および予備曲げパンチ（５ｂ）が一体に、または、前記主ヘムパンチ（５ａ）および予備曲げパンチ（５ｂ）が上下に離間して一体として移動するように固定されたヘム保持部材（５）と、を有するヘミング加工装置（１０）であって、
   前記基台（１）に直線移動ガイド（６）を介して上下方向へ移動自在に配設された往復移動部材（７）と、
   前記往復移動部材（７）を往復移動させる往復駆動装置（４）と、
   前記往復移動部材（７）の上部に軸支され、前記往復移動部材（７）の上部と前記ヘム保持部材（５）の下部とを連結する第２ピン（４ｇ）と、
   前記往復移動部材（７）に設けられ、前記ヘム保持部材（５）を前記第２ピン（４ｅ）の回りに傾動自在に駆動する傾動駆動装置（Ｇ）と、を備え、
   予備曲げ工程の後、前記傾動駆動装置（Ｇ）により前記主ヘムパンチ（５ａ）および前記予備曲げパンチ（５ｂ）を前記アンビル（３）から退避させた状態で、前記往復駆動装置（４）により、前記往復移動部材（７）に連結された前記ヘム保持部材（５）を上下方向に移動させて、前記予備曲げパンチ（５ｂ）から前記主ヘムパンチ（５ａ）に交替させる工程を実行すること、
   を特徴とするヘミング加工装置（１０）。
2. 前記傾動駆動装置（Ｇ）は、
   前記往復移動部材（７）に設けられた傾動モータ（８）と、
   前記傾動モータ（８）の出力軸に接続された傾動アーム（８ｅ）と、
   前記傾動アーム（８ｅ）と前記ヘム保持部材（５）とを連結した連結部材（８ｆ）と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のヘミング加工装置（１０）。
3. 前記往復駆動装置（４）は、
   クランク軸モータ（１８）と、
   前記クランク軸モータ（１８）の出力軸に連結された一直線のクランク軸（４ａ）と、
   前記クランク軸（４ａ）に一端部が固定された左クランク腕（４ｃ）および右クランク腕（４ｃ’）と、
   前記左クランク腕（４ｃ）および前記右クランク腕（４ｃ’）の他端部に嵌合され、両端支持されたクランクピン（４ｆ）と、
   前記クランクピン（４ｆ）に一端部が回動自在に支持され、他端部が前記往復移動部材（７）の第１ピン（４ｅ）に連結され、側面視で略Ｃ字形状の連結アーム（４ｄ）と、
   を備えたクランク装置であることを特徴とする請求項１に記載のヘミング加工装置（１０）。

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